.
Strona główna | Technika i technologieBezpieczeństwo pożarowe - Odbiory systemów wentylacji pożarowej z wykorzystaniem ciepłego dymu

Bezpieczeństwo pożarowe - Odbiory systemów wentylacji pożarowej z wykorzystaniem ciepłego dymu

Instalacje wentylacji pożarowej, zarówno grawitacyjnej i mechanicznej, są jednym z wielu systemów, w jakie w trakcie realizacji inwestycji wyposażane są obiekty – także wielkokubaturowe hale z płaskimi dachami. Poprawność i skuteczność działania każdej z instalacji potwierdzana jest próbami odbiorowymi.

Rys. 1. Schemat stanowiska wg normy [2]

W praktyce jednak często zdarza się, że próby wykonywane są w sposób mogący budzić wątpliwości co do ich przebiegu, i wiarygodności. Niemniej jednak w większości przypadków liczy się przede wszystkim to, by skuteczność działania danego systemu czy instalacji znalazła ostateczne potwierdzenie w odpowiednim protokole. Wiele osób twierdzi, że taki stan rzeczy nie jest problemem, ponieważ ostateczne potwierdzenie co do prawidłowości działania danego systemu uzyskuje się po oddaniu budynku do użytkowania. Bardzo szybko wychodzą bowiem na jaw ewentualne problemy z instalacjami, które wykorzystywane są na co dzień, np. z instalacją wentylacji bytowej czy klimatyzacją. Usterki są usuwane, wprowadza się zmiany w konfiguracji danego systemu i wszystko zaczyna działać poprawnie.

Inaczej sytuacja wygląda w przypadku instalacji, które działają incydentalnie, np. w wyniku wystąpienia zagrożenia w postaci pożaru. Tego typu instalacje bardzo często mają szanse zadziałać tylko jeden raz. Jeżeli wówczas okaże się, że nie zadziałały lub zadziałały w sposób nieprawidłowy, a co gorsza miało to wpływ na powstanie zagrożenie życia i zdrowia ludzi lub strat materialnych, na wprowadzanie zmian jest już za późno. W takiej sytuacji, szczególnie jeżeli zginą ludzie, często pozostaje jedynie czas na szukanie winnych. Dlatego szczególnie ważne jest rzeczywiste potwierdzenie poprawności i skuteczności działania tego typu instalacji jeszcze przed oddaniem budynku do użytkowania.


Fot. 1. Próby z ciepłym dymem w hali magazynowej[3]

Należy również pamiętać, że systemy bezpieczeństwa są w wielu przypadkach bardzo kosztowne, co powinno stanowić dodatkowy argument dla inwestorów, aby wydawane pieniądze pokrywały koszt skutecznej i prawidłowo wykonanej instalacji, a nie „atrapy systemu”.

Obowiązek przeprowadzania prób odbiorowych, w tym systemów wentylacji pożarowej, nie wynika jedynie z przedstawionych powyżej rozważań, ale ma również podstawę prawną w postaci zacytowanych poniżej zapisów rozporządzenia[1]:
§ 3.1. Urządzenia przeciwpożarowe w obiekcie powinny być wykonane zgodnie z projektem uzgodnionym przez rzeczoznawcę do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych, a warunkiem dopuszczenia do ich użytkowania jest przeprowadzenie odpowiednich dla danego urządzenia prób i badań, potwierdzających prawidłowość ich działania.

Jednym z systemów działających incydentalnie, w tym przypadku w sytuacji zaistnienia pożaru w obiekcie, jest instalacja wentylacji pożarowej. Jest to instalacja, o której istnieniu przeciętny użytkownik obiektu czy pracownik często nie zdaje sobie nawet sprawy. Dla inwestora natomiast konieczność jej wykonania wynika z wymagań przepisów lub ma na celu obniżenie ogólnego kosztu inwestycji, np. poprzez uzyskanie złagodzenia wymagań dla klasy odporności pożarowej całego budynku.


Fot. 2. Stanowisko do przeprowadzania prób z gorącym dymem przygotowane do badania[3]

W rzeczywistości usuwanie dymu i ciepła z budynku w przypadku pożaru ma na celu zapewnienie bezpiecznych warunków ewakuacji osób przebywających w budynku oraz bezpieczeństwa konstrukcji. Próby z wykorzystaniem ciepłego dymu są najlepszą dostępną aktualnie metodą, która pozwala na zweryfikowanie poprawności i skuteczności tego systemu.

Ponieważ w Polsce wymagania dotyczące sposobu wykonywania prób z ciepłym dymem nie zostały jak dotąd opisane, większość firm i instytucji zajmująca się ich wykonywaniem posługuje się normą AS 4391—1999 Australian Standard™ Smoke management systems - Hot smoke test lub wytycznymi brytyjskiego instytutu BRE. W dokumentach tych można znaleźć zarówno opis procedur badawczych, jak również ogólne wymagania sprzętowe.

Zasadność wykonywania badań z wykorzystaniem ciepłego dymu, m.in. dla grawitacyjnych instalacji wentylacji pożarowej z klapami oddymiającymi zamontowanymi w dachu płaskim, została potwierdzona przez międzynarodowe grono ekspertów, którzy spotkali się w ubiegłym roku w Hinwil w Szwajcarii w ramach cyklu „Fire and Smoke Expert Event”. W ich opinii próby z wykorzystaniem zimnego dymu są całkowicie niereprezentatywne dla systemów związanych z bezpieczeństwem pożarowym w obiektach budowlanych[4].


Fot. 3. Stanowisko do przeprowadzania prób z gorącym dymem w trakcie badania[3]

Przebieg badania z ciepłym dymem
Testy z ciepłym dymem wykonywane są z wykorzystaniem specjalistycznych, przeznaczonych do tego celu generatorów, wytwarzających dym na bazie glikoli. Dodatkowo, w celu odtworzenia warunków możliwie zbliżonych do przebiegu prawdziwego pożaru, wytwarzany dym jest podgrzewany przez płomienie powstające w wyniku spalania spirytusu. Spirytus w określonych ilościach spalany jest w tacach wykonanych ze stali nierdzewnej. Tace te mają znormalizowane rozmiary, co pozwala na dobranie odpowiedniej dla analizowanego obiektu mocy pożaru testowego. Tace wykonane zgodnie z normą [2] pozwalają na osiąganie mocy pożaru testowego w przedziale od 11 do 1500 kW. Moc pożaru dobierana jest w taki sposób, aby nie spowodowała strat w obiekcie i nie uruchomiła instalacji tryskaczowej bądź innych urządzeń.

W celu ochrony przed wysoką temperaturą podłoża, na którym lokalizowane jest stanowisko badawcze, tace ze spirytusem wyposażone są w stopki dystansowe i dodatkowo umieszczane w tacach z wodą. W razie konieczności stosuje się dodatkowe maty izolacyjne.

Wytworzona przez aparaturę kolumna konwekcyjna dymu o określonej i bezpiecznej temperaturze kształtem zbliżona jest do kolumny powstającej podczas rzeczywistego pożaru, dlatego też próby z wykorzystaniem ciepłego dymu są zdecydowanie bardziej realistyczne niż stosowanie zimnego dymu teatralnego lub rac dymowych.

Profesjonalne firmy zajmujące się przeprowadzaniem tego rodzaju testów wyposażone są dodatkowo w specjalistyczne rejestratory temperatury, pozwalające na bieżąco śledzić jej wartości zarówno w obrębie stanowiska badawczego, jak i w pobliżu lub na powierzchni najbardziej czułych na działanie wysokiej temperatury urządzeń i elementów budynku.


Tabela 1. Tabela przedstawiająca temperaturę w płomieniu oraz w warstwie dymu na określonej wysokości w zależności od wielkości tac oraz temperatury w pomieszczeniu. Pełen zakres wysokości dla których określone zostały temperatury zawiera się w przedziale od 2 do 50 m[2]


Właściwości gorącego dymu
Wytwarzany dym nie jest szkodliwy dla zdrowia i środowiska. Jest też niebrudzący, nie pozostawia żadnych śladów ani osadów, dlatego też wykonywanie prób jest możliwe także w pełni wykończonych oddawanych do użytkowania obiektach oraz w obiektach już użytkowanych.

Dym wytwarzany przez specjalistyczne generatory dedykowane do przeprowadzania testów z gorącym dymem:
  • jest nietoksyczny,
  • nie pozostawia osadu,
  • jest bezpieczny dla urządzeń elektronicznych,
  • charakteryzuje się wysoką odpornością na wysoką temperaturę – do 180oC,
  • jest gęsty i ciepły, dzięki czemu długo utrzymuje się w powietrzu, a jego cząstki nie odparowują tak szybko, jak ma to miejsce w teatralnych generatorach dymu,
  • utrzymuje się w górnych warstwach analizowanych przestrzeni nawet do 4 godzin, dzięki czemu może być wykorzystywany do badania szczelności rożnego rodzaju powłok, kopuł czy stref dymowych,
  • średnica jego cząstek wynosi około 0,2–0,3 mikrona, co pozwala na przeprowadzanie testów filtrów absolutnych HEPA.

Badanie instalacji oddymiającej budynku z dachem płaskim z użyciem ciepłego dymu[2]
Procedura przeprowadzania prób odbiorowych z wykorzystaniem ciepłego dymu dla grawitacyjnego systemu wentylacji oddymiającej w halach z przekryciem w postaci dachu płaskiego jest wieloetapowa.

Pierwszy etap to zdobycie niezbędnych informacji o obiekcie oraz instalacjach istotnych dla przeprowadzenia prób, w tym:
  • zapoznanie się z budynkiem i dokumentacją projektową,
  • zdobycie informacji na temat zabudowanego systemu oddymiania, w tym jego parametrów takich jak: wydajność, zakładany poziom projektowej warstwy dymu, sposobie napowietrzania, itp.
  • zdobycie dodatkowych istotnych dla danego obiektu informacji, np. temperatury wyzwalania zainstalowanych główek tryskaczy, elementów wystroju i wyposażenia nie odpornych na działania wysokich temperatur.

Kolejny etap to dokonanie doboru wielkości tacy, w której spalany będzie spirytus. Wielkość i ilość tac dobiera się indywidualnie dla każdego obiektu w taki sposób, żeby płomień i temperatura nie oddziaływały w sposób niekorzystny na urządzenia i elementy budynku.

Poniżej przedstawiono przykład postępowania dla hali magazynowej z dachem płaskim wyposażonej w instalację tryskaczową:
  • wysokość hali: 6 m,
  • temperatura w hali: 15°C,
  • temperatura wyzwalania instalacji tryskaczowej: 68°C (zgodnie z normą temperatura podsufitowej warstwy dymu powinna być 10°C mniejsza niż temperatura wyzwalania ampułki tryskacza, więc maksymalna temperatura generowanego dymu w strefie podsufitowej nie może przekroczyć 58°C).

Zgodnie z tabelą A1 z normy [2] dobrano tacę A1, dla której temperatura w warstwie podsufitowej hali nie powinna, po uwzględnieniu temperatury otoczenia, przekroczyć 56°C.

Trzeci etap obejmuje budowę stanowiska (rys. 1), przeprowadzenie prób, rejestrację wyników i ich analizę. Praktyka pokazuje, że w wielu przypadkach pierwsza próba nie daje zadawalających wyników, pozwala jednak na dokładne zlokalizowanie, zdiagnozowanie i usunięcie wad systemu. W ten sposób w istotnym stopniu zwiększamy szanse, że wykonany system będzie skuteczny i zadziała prawidłowo w przypadku wystąpienia realnego zagrożenia.

[1] Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. z 22 czerwca 2010 r.)
[2] AS 4391—1999 Australian Standard™ Smoke management systems — Hot smoke test
[3] www.smokefactory.pl
[4] Spotakanie ekspertów: “Fire and Smoke Expert Event”, Kwartalnik „Ochrona przeciwpożarowa” nr 4/2010


mgr inż. Paweł Wróbel
Szkoła Główna Służby Pożarniczej
w Warszawie

Źródło: Dachy Płaskie, nr 1 (10) 2011

CZYTAJ WIĘCEJ

Systemy wentylacji pożarowej
Bezpieczeństwo pożarowe dachów płaskich
Bezpieczeństwo pożarowe przekryć dachowych
Bezpieczeństwo pożarowe Zasady rozmieszczenia klap dymowych na dachach płaskich
Przeciwpożarowe zabezpieczenie wpustów dachowych
Odporność ogniowa warstwowych przekryć dachowych
Badania ogniowe dachów wg zasad UE
System oddymiania grawitacyjnego Mercor
Projektowanie optymalnej konstrukcji wywietrzników grawitacyjnych
Projektowanie optymalnych wywietrzników
Wywietrzniki i wentylatory



DODAJ KOMENTARZ
Wymagane: Zaloguj się aby dodać komentarz > Zaloguj się